P-mint foszfor

Alapadatok:Neve:A grg phosphoros - fnyt hoz, aVnuszrgi neve, amikor napkelte eltt megjelenikRendszma:aperidusos rendszer15.elemeJele: PSzne: szntelen, fehr, srga, vrs, fekete foszfor, foszfor-bronzSzaga: kellemetlenFelfedezse: Hennig Brand, alkimista 1669-ben beszrtott vizelet leprlsval lltotta el.Relatvatomtmege:30,9738Izotpjai:stabil - P(31)Elektronkonfigurcija:[Ne](3s)2 (3p)3TrtneteA foszfort 1669-ben Brand fedezte fel, a fehrfoszfornak vilgt tulajdonsga alapjn. A finom eloszls foszfor a levegn oxidldva fnyt sugrzott ki, amit akkoriban nem kis csodlattal emlegettek. A foszfor felfedezsre kt msik szemly, Kraft s Kunckel is igny tartott, vgl Brand-nak szolgltattak igazsgot.

Fizikai tulajdonsgai:Tbbmdosulata van: aszntelen(fehr- vagysrga)foszfor, avrsfoszfor s afeketefoszfor.Afehr foszforegszen tiszta llapotban gymntfny, kbskristlyokbl, ngyatomos tetraderesmolekulkbl ll.Nagyon knnyen olvad (44 C), viaszlgy, jellemz szag.Vzben oldhatatlan,szn-diszulfidban jl olddik.Levegtl elzrva 250C-onvrs foszforr alakul.Nagynyomsonfekete foszforkeletkezik belle, amely vgtelenmolekulartegeket alkot.Azelektromossgot nem vezeti.

Kmiai tulajdonsgai:A foszforatomok a foszforgzkben 4-atomos, tetraderes szerkezet, stabil molekulkat alkotnak (P4). A foszfornak kt allotrp mdosulata van:Fehrfoszfor: A foszforgzk lehtsekor keletkezik, benne a P4-molekulk molekularcsot alkotnak. A fehrfoszfor nem stabil szerkezet, ezrt mr szobahmrskleten is fokozatosan a foszfor legstabilabb mdosulatv, a vrsfoszforr alakul t. Az talakuls sorn a P4-molekulk lncszeren egymshoz kapcsoldnak, gy alaktjk ki a vrsfoszforra jellemz lncszer atomrcsot. A fehrfoszfor srgsfehr, kristlyos anyag. Molekularcsa kvetkeztben lgy, kssel vghat, olvadspontja alacsony (44C). Kis mrtkben mr szobahmrskleten is prolog, emiatt jellemz, kellemetlen szaga van. Apolris molekuli miatt vzben nem olddik, csak apolris oldszerekben (pl.: szn-diszulfid, benzol, ter, zsrok, olajok). Nagyon reakcikpes elem, rendkvl gylkony. Gyulladsi hmrsklete alacsony (60C), ezrt enyhe melegtskor, st napsts hatsra is lngra lobban. gsekor difoszfor-pentaoxid keletkezik: P4 + 5O2 = 2P2O5. A fehrfoszfor gs kzben megolvad, s gyakran frccsen, teht knnyen okozhat tzet vagy igen fjdalmas s nehezen gygyul gsi sebeket! A foszfor ltal okozott gsi sebeket elsseglyknt hg rz-szulft-oldattal clszer kimosni. Vzgz jelenltben a foszfor lass oxidldst villogs, foszforeszcencia ksri. Nevt errl a jelensgrl kapta. A foszfor lass oxidcijakor difoszfor-trioxid keletkezik: P4 + 3O2 = 2P2O3Gylkonysga s metastabilis volta miatt csak vz alatt, sttben trolhat. Szmos fmmel, flfmmel s nemfmmel hevesen reakciba lp.Halognekkel tztnemny kzben egyesl: P4 PCl3 PCl5Hidrognnel foszfor-hidrognn vegyl: P4 PH3Ers redukl szer, a vzgzt reduklja, kzben foszforsavv oxidldik: P4 + 16H2O = 4H3PO4 + 10H2Ers lgokban foszfor-hidrogn s hipofoszfit kpzdse kzben olddik: P4 + 3KOH + 3H2O = PH3 + 3KH2PO2A fehrfoszfor rendkvl mrgez, ugyancsak mrgezek a foszfor gzei, a lass oxidcijakor keletkez tmeneti termkek s ltalban a foszfor +3 oxidcifok vegyletei. Vrsfoszfor: A vrsfoszforban a P4-molekulk egydimenzis, lncszerkezet atomrcsot alkotnak. Termikus disszocicijakor molekulalncolatokbl ll rcsa monomer P4-molekulkra bomlik, ezrt gzeinek lecsapdsakor fehrfoszfor keletkezik.A vrsfoszfor szne keletkezsi, ellltsi krlmnyeitl fggen vilgosabb-sttebb ibolysvrs. Srsge a fehrfoszfornl nagyobb, olvadspontja (589,5C) sokkal magasabb. Szervetlen s szerves oldszerekben egyarnt oldhatatlan. Reakcikszsge lnyegesen kisebb a fehrfoszfornl. Gyulladsi hmrsklete sokkal magasabb (~400C), ezrt levegn szobahmrskleten nem oxidldik, s gy szabadon is eltarthat. Reakciinak eredmnyeknt ugyanazok a vegyletek keletkeznek, mint a fehrfoszfor vegylse alkalmval. A foszfor elektronegativitsa (EN = 2,1) kzepes rtk, ennek kvetkeztben fmekkel s nemfmekkel egyarnt kovalens ktseket hoz ltre, ami fmekkel alkotott vegyleteiben (foszfidok) atomrcsot, nemfmekkel molekulavegyleteket eredmnyez.Oxidcifoka -3 s +5 kztt vltozik. Vegyletei kzl a +5 oxidcifokak a legllandbbak, az alacsonyabb oxidcifokak knnyen, gyakran spontn is +5 oxidcifokakk oxidldnak.A vrsfoszfor nem mrgez, oldhatatlan lvn, a blcsatornbl nem szvdhat fel. Nem mrgezek ltalban a +5 oxidcifok foszfor vegyletek sem, st az letfolyamatokban nagy szerepet jtszanak. A vrsfoszfor ipari alkalmazsnak legfontosabb terlete a gyufagyrts. A biztonsgi gyufa dobozra kent festk vrsfoszfort tartalmaz. A gyufafej tartalma kn (knnyen gyullad anyag), klium-klort (oxidlszer), drzsanyag, antimonitpor, ragasztszer. A fejet lakkal vonjk be. A gyufa csak a gyufaskatulya drzsfelletn gyullad meg, mert a gyufafej hozzdrzslsekor a vrsfoszfor s a klium-klort reakcija indtja el az gst, s gyjtja meg a gyufa fejt. Irinyi Jnos a 19. szzadban tallta fel a fehr foszforral mkd zaj nlkli gyuft.

Elfordulsa:Kis mennyisgben mindentt megtallhat.Fsvnya azapatit[Ca5(PO4)3F], amelyben afluort rszben vagy teljesen helyettestheti hidroxil vagyklr.Ms nyers foszftok, pl. afoszforit, f tmegkben szintnapatitbl llnak.Foszfort minden l szervezet tartalmaz, pl. aDNSalkotrszeknt.

Ellltsa:Vegyleteiblredukcival, pl. kalcium-hidrogn-foszftblsznnel:3 Ca(H2PO4)2+ 10 C = P4+ Ca3(PO4)2+ 10 CO + 6 H2Ogy azonban afoszforegy rsze reduklatlan marad, ezrthomokot is adnak hozz:Ca3(PO4)2+ 3 SiO2= P2O5+ 3 CaSiO32 P2O5+ 10 C = P4+ 10 COEzt a reakcit nagyon magashmrskleten kell vgezni.

Felhasznlsa:Afoszftokatmtrgyaknt s azvegiparban hasznljk.Antriumgzlmpkspecilisvegeifoszfttartalmuak.Fontos adalkanyag azaclgyrtsnl, s afoszfor-bronztvzetben.Mosszeralapanyagknt is hasznlnakfoszftokat -vzlgytadalkknt.Agyufaellltsnl hasznljk.Egyikizotpjt (radiofoszfor- 32P)radioaktv nyomjelzsre hasznljk.

Biolgija:Afehr foszformrgez.Vegyletei azonban nlklzhetelenek az lvilgban.Akalciumutn szervezetnk msodik legnagyobb mennyisgben elfordulsvnyi anyaga,makroeleme.Nemelemi formban, hanemfoszforsav, illetve annaksi,foszftokalakjban van jelen a szervezetben. Ennek a mennyisgnek a 85%-a a csontokban s a fogakban van, de jelents a vr, a bels szervek, s az izmokfoszfortartalma is.Szinte nincs olyan biolgiai folyamat, melyben afoszforne venne rszt valamilyen mdon.A sejthrtya falt alkotfoszfolipidekalkotrszeknt mindentt jelen van.ADNSfelptshez is szksges, letfontossgelem.Rvid tltsi szakaszt kveten nvelheti azoxignfelvtel mrtkt, ezltal a teljestmnyt.Rszt vesz az idegrendszer mkdsben, afehrje-,sznhidrt-,zsranyagcserben, afehrjeszintzisben,enzimek mkdsben.Szinte minden lelmiszerben megtallhat, kisebb-nagyobb mennyisgben.

Fontosabb foszforvegyletekDifoszfor-pentaoxid: P2O5Tulajdonsga: Fehr, pelyhes, 250C-on megolvads nlkl szubliml szilrd anyag. Ersen nedvszv (higroszkpos), valamennyi anyag kztt a leghigroszkposabb: a leveg nedvessgt megktve sr szirupp folyik szt. Vzben hevesen, sercegs s hfejlds kzben olddik, s ekzben a vzzel elbb metafoszforsavv (HPO3), majd fokozatosan pirofoszforsavv (H4P2O7), vgl ortofoszforsavv (H3PO4) vegyl. A folyamat a difoszfor-pentaoxid P-O-P ktseinek a fokozatos felbomlsa, hidrolzise kzben megy vgbe, aminek eredmnyeknt a viszonylag kevs vz hatsra kpzd savak mindig polimer alakban vannak jelen, monomer sav csak a fls vz hatsra keletkez ortofoszforsav. Ellltsa: foszfor getse leveg-felesleggel: P4 + 5O2 = 2P2O5Felhasznlsa:gzok, folyadkok szrtsa, anhidridek ksztse, tiszta foszforsav ellltsa

Foszforsav: H3PO4, ortofoszforsavTulajdonsga: A tiszta foszforsav szntelen, alacsony olvadspont (42C), kristlyos, szilrd anyag. Ersen higroszkpos, a leveg nedvessgt megktve szirupszer folyadkk folyik szt. Hevtve vizet veszt, s 160C-on pirofoszforsavv, majd 213C felett metafoszforsavv alakul. Tovbbi hevtssel vz mr nem zhet ki belle, difoszfor-pentaoxidd nem alakthat vissza, mert gzz alakul. Molekuljban a kzponti P-atomhoz hrom OH-csoport s egy oxignatom kapcsoldik. Vzben kitnen olddik, hg vizes oldata dten savany z, nem mrgez. Kzepes erssg, hromrtk sav: H3PO4 = H+ + H2PO4-H2PO4- = H+ + HPO42-HPO42- = H+ + PO43-Szerves vegyletekkel sztereket kpez, aminek biolgiai jelentsge van.Ellltsa: kalcium-foszftbl hg knsavval: Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 = 2H3PO4 + 3CaSO4tiszta foszforsavat elemi foszforbl kt lpcsben: P4 + 5O2 = 2P2O5 (elemi foszfor oxidcija)P2O5 + 3H2O = 2H3PO4 (difoszfor-pentaoxid oldsa sok vzben)Felhasznlsa:dtitalok ksztseketts szuperfoszft mtrgya gyrtsaszvetfests, zomncgyrtsfmek korrzivdelme (foszfatlsa)

A foszforsav si:Primer foszftok: dihidrogn-foszftok, savany sk, vzben tbbnyire jl olddnak, hevtve vizet vesztenek, s metafoszftokk alakulnak: NaH2PO4 = NaPO3 + H2OSzekunder foszftok: hidrogn-foszftok, savany sk, vzben csak kis rszk olddik jl hevtve vizet vesztenek, s pirofoszftokk alakulnak: 2K2HPO4 = K4P2O7 + H2OTercier foszftok: foszftiont tartalmaz, szabvnyos sk, csak az ammnium- s az alklifm-foszftok olddnak jl vzben, azonban a vzben oldhatatlan tercier foszftok ers savak hatsra vzben oldd primer foszftokk alakthatk, feltrhatk.

Trintrium- foszft: Na3PO4kznapi neve: trisfehr, vzben jl oldd, szilrd halmazllapot ionvegyletvizes oldata ersen lgos kmhats (ezrt mossra, tiszttsra hasznljk, ugyanakkor kmhatsa miatt mtrgyaknt nem hasznlhat!), vzlgytsra is hasznljk.

Kalcium-foszft: Ca3(PO4)2kznapi neve: foszforit (a csontlisztnek is f komponense)vzben alig oldd, fehr, szilrd anyag, foszfort, foszforsavat s mtrgykat lltanak el bellea leginkbb krnyezetbart mtrgya (a talaj baktriumflrja ltal termelt savak hatsra fokozatosan olddik s vlik a nvnyek szmra felszvhatv, gy nem okoz eutrofizcit).